CN111332966A - 一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统及方法 - Google Patents

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米成宏
衣磊
陈建宇
郭鹏
周晨光
刘文芳
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Abstract

本发明公开一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，包括操作装置、控制装置、检测装置、电路转换装置，所述操作装置、检测装置、电路转换装置分别与控制装置连接；所述操控装置用于给定塔机运行动作控制信号；所述控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行；所述检测装置用于检测塔机吊载运行过程中，钢构的受力变形情况，将检测的受力值传输给电路转换装置；所述电路转换装置将受力值转换为数字信号发送至塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此数值对塔机进行相应的安全限制。本发明的塔机双安全控制系统确保塔机在100％力矩、100％重量相应动作时，可靠性高，具有冗余性，且提高了信号抗干扰能力和检测精度。

Description

一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统及方法，属于塔式起重机领域。
背景技术
目前，对塔机运行动作进行的限速切换及限制停止，在100％力矩时，控制装置将会控制相应塔机停止动作；另外，塔机采用在起重量滑轮上安装测力环机械开关点(最多4个检测点)对吊重进行限速切换，采用几个重量阈值等级分别限制不同吊重下的最高运行速度，在100％重量时，控制装置将会控制塔机停止输出起升向上信号。
因此，实际应用过程中，当塔机在100％力矩、100％重量相应动作时，安全控制方式相对单一，可靠性、安全性相对较差。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统及方法，提高安全性。
为了实现上述目的，本发明采用的一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，包括操作装置、控制装置、检测装置、电路转换装置，所述操作装置、检测装置、电路转换装置分别与控制装置连接；
所述操控装置用于给定塔机运行动作控制信号；
所述控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行；
所述检测装置用于检测塔机吊载运行过程中，钢构的受力变形情况，将检测的受力值传输给电路转换装置；
所述电路转换装置将受力值转换为数字信号发送至塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此数值对塔机进行相应的安全限制。
作为改进，所述检测装置包括应变片；塔机吊载运行过程中，钢构受力引起力矩限制器在100％力矩弓型板受力变形或钢构受力引起重量限制器在100％重量弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，并传输给电路转换装置。
作为改进，所述的控制装置根据接收到的电路转换装置转换的数值，进行相应的力矩或重量安全限制。
作为改进，还包括与控制装置连接的变频器；所述变频器的一对常开点在控制装置控制下由通转断，变频器发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％力矩或100％重量时的安全控制。
另外，本发明还提供了一种基于力矩与重量的塔机双安全控制方法，包括以下步骤：
1)100％力矩的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起力矩限制器在100％力矩弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此力矩值对塔机进行相应的力矩安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％力矩时的安全控制；
2)100％重量的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起重量限制器在100％重量弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此重量值对塔机进行相应的重量安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％重量时的安全控制。
与现有技术相比，本发明的塔机双安全控制系统确保塔机在100％力矩、100％重量相应动作时，可靠性高，具有冗余性，且提高了信号抗干扰能力和检测精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，包括操作装置、控制装置、检测装置、电路转换装置，所述操作装置、检测装置、电路转换装置分别与控制装置连接；
所述操控装置用于给定塔机运行动作控制信号；
所述控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行；
所述检测装置用于检测塔机吊载运行过程中，钢构的受力变形情况，将检测的受力值传输给电路转换装置；
所述电路转换装置将受力值转换为数字信号发送至塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此数值对塔机进行相应的安全限制。
一种采用上述塔机双安全控制系统的控制方法，包括以下步骤：
1)100％力矩的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起力矩限制器在100％力矩弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此力矩值对塔机进行相应的力矩安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％力矩时的安全控制；
2)100％重量的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起重量限制器在100％重量弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此重量值对塔机进行相应的重量安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％重量时的安全控制。
本发明的塔机双安全控制系统确保塔机在100％力矩、100％重量相应动作时，可靠性高，具有冗余性，且提高了信号抗干扰能力和检测精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，其特征在于，包括操作装置、控制装置、检测装置、电路转换装置，所述操作装置、检测装置、电路转换装置分别与控制装置连接；
所述操控装置用于给定塔机运行动作控制信号；
所述控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行；
所述检测装置用于检测塔机吊载运行过程中，钢构的受力变形情况，将检测的受力值传输给电路转换装置；
所述电路转换装置将受力值转换为数字信号发送至塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此数值对塔机进行相应的安全限制。
2.根据权利要求1所述的一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，其特征在于，所述检测装置包括应变片；
塔机吊载运行过程中，钢构受力引起力矩限制器在100％力矩弓型板受力变形或钢构受力引起重量限制器在100％重量弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，并传输给电路转换装置。
3.根据权利要求2所述的一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，其特征在于，所述的控制装置根据接收到的电路转换装置转换的数值，进行相应的力矩或重量安全限制。
4.根据权利要求3所述的一种基于力矩与重量的塔机双安全控制系统，其特征在于，还包括与控制装置连接的变频器；
所述变频器的一对常开点在控制装置控制下由通转断，变频器发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％力矩或100％重量时的安全控制。
5.一种基于力矩与重量的塔机双安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)100％力矩的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起力矩限制器在100％力矩弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此力矩值对塔机进行相应的力矩安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％力矩时的安全控制；
2)100％重量的安全控制：操控装置给定塔机运行动作控制信号时，控制装置根据接收到的运行控制信号控制塔机起升、回转、变幅运行，塔机在吊载运行过程中，当钢构受力引起重量限制器在100％重量弓型板受力变形时，应变片检测到受力大小，经电路转换装置将此受力值转换为数字信号发送塔机控制系统的控制装置，控制装置根据此重量值对塔机进行相应的重量安全限制，同时控制变频器的一对常开点由通转断，变频器立刻发生停止输出信号制动抱闸，实现塔机100％重量时的安全控制。
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